超表面作为一种人工电磁超材料,作为超材料的“二维”形式,它由超材料升华而来,具备了超材料优异的电磁调控能力,为实现电磁隐身、负折射光学、超透镜成像等功能提供了崭新的途径,另一方面,它又摒弃了超材料尺寸大,不易制造等缺点,给未来信息通讯、器件集成、波束调控等各个领域带来了无限可能。如何通过特定的方法来使超表面发挥无限的潜能,表现出更加优异的波束调控能力并表现出各种意想不到功能,一直以来备受广大的研究人员的关注。本文的工作旨在研究基于超表面的宽带功能器件。全文共介绍了两种在宽带内经由超表面控制的功能器件。其一,我们通过设计的一种宽带反射式的超原子结构来实现一种模式数l=1的宽带反射式的涡旋光束发生器,设计的反射式涡旋光束发生器可实现在12-20GHz范围内表现出高反射率,并形成具有良好特性的涡旋光束。其二,我们区别于普遍研究的“模拟超表面”,我们通过设计的一种宽带可编码超原子来实现一种可编码“数字超表面”,该编码超表面通过控制其中PIN二极管的通断来实现每个超原子结构状态的翻转,可分别实现状态“1”与状态“0”,同时,通过超原子不同编码方式的排列,在6.7-14GHz的工作带宽内得到了三种不同的功能。